DE1021647B

DE1021647B - Zylindrischer Heiz- oder Verbrennungsraum, insbesondere fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE1021647B
Application number: DEP13194A
Authority: DE
Inventors: Robert Francis Darling
Original assignee: Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association
Current assignee: Parsons and Marine Engineering Turbine Research and Development Association
Priority date: 1954-03-03
Filing date: 1954-12-13
Publication date: 1957-12-27
Also published as: CH330271A; US2915877A; FR1119125A; GB758213A

Description

Die Erfindung betrifft mit feuerfesten Steinen ausgekleidete, zylindrische Iieizräume und hat die verbesserte und vereinfachte Ausbildung derselben zum Gegenstand. Ziel der Erfindung ist, eine wesentliche Ausdehnung oder Zusammenziehung bei Erhitzung oder Abkühlung zu ermöglichen.

Vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, ist die Erfindung in Flammrohren von Gasturbinen-Verbrennungskammern, bei denen der Luftdruck außerhalb der Rohre den innerhalb der Rohre übersteigt, anwendbar. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich z. B. bei Glühofen, Lötöfen, Heiz- oder Verbrennungsräumen von Dampfkesseln u. dgl.

Bekannt sind Heizräume, deren Innenfutter aus einzelnen feuerfesten Steinen zusammengesetzt sind, wobei die Steine in metallischen Endringen in ihrer Stellung gehalten werden. Auch andere Vorschläge sind schon gemacht worden, z. B. die Steine im Querschnitt trapezförmig auszubilden und die mit der breiteren Fläche am Umfang anliegenden Steine durch trapezförmige Kiemmittel zwischen den Steinen zu halten. Dadurch ist zwangläufig bedingt, daß die Steine, die in Längsrichtung aneinanderstoßen, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind.

Den bekannten Anordnungen haften aber verschiedene Nachteile an, die durch die Erfindung beseitigt werden. Dabei strebt die Erfindung vor allem eine große Freiheit in bezug auf die Möglichkeit der relativen Ausdehnung, die Vermeidung der Notwendigkeit enger Herstellungstoleranzen der Steine und die Möglichkeit der einfachen Entfernung zerstörter Steine an.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf einen zylindrischen Heiz- oder Verbrennungsraum, der aus einem Innenfutter besteht, das aus zwischen metallischen Endringen in Stellung gehaltenen feuerfesten Steinen zusammengesetzt ist. Diese stoßen in Längsrichtung aneinander, weisen aber in Umfangsrichtung jeweils einen Abstand voneinander auf. Erfindungsgemäß sind die Steine in einer Reihe von Längsstreifen angeordnet, die an beiden Enden von den Endringen einen Abstand aufweisen, und jeder Streifen von Steinen ist durch eine einzelne, an jedem ihrer beiden Enden mit Endringen verbundene metallische Längsführungsplatte von außen gehalten. Die Plattenquerschnitte sind nach einem weiteren Erfindungsmerkmal so bemessen und ausgebildet, daß sie um ihre Querachse biegungssteif sind, um ihre Längsachse jedoch nicht.

Nach weiteren Erfindungsmerkmalen sind die Längsseiten der Längsführungsplatten einwärts gebogen, um so die Steine, die mit Längsrippen versehen sind, zu umfassen und in ihrer Lage zu halten. Über

Zylindrischer

Heiz- oder Verbrennungsraum,
insbesondere für Gasturbinen

Anmelder:

The Parsons and Marine Engineering

Turbine Research and Development

Association, Pametrada Research Station,

Wallsend (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. C-H. Huss, Patentanwalt,
Garmiscti-Partenkirchen, Rathausstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 3. MäTZ 1954

Robert Francis Darling, Monkseaton, Northumberland

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

einer Mehrzahl von Längsführungsplatten können Deckplatten vorgesehen sein, deren Durchbrüche mit den in Längsrichtung verlaufenden Zwischenräumen zwischen den Längsführungsplatten übereinstimmen und das Durchführen von Luft durch die Zwischenräume gestatten. Außerdem können die Endringe in starrer Verbindung haltende Brückenstücke vorgesehen sein, die ein starres Skelett bilden, an dem die Längsführungsplatten zur Bildung eines vollständigen Zylindermantels befestigt sind.

Die Erfindung ist beispielsweise in Anwendung auf ein Flammrohr einer Gasturbinenverbrennungskammer in der Zeichnung dargestellt und an Hand dieser nachfolgend beschrieben. Es stellt dar

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine zweckmäßige Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, teilweise nach der Linie II-II und teilweise nach der Linie Ha-II α geschnitten,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Auskleidungsstein in natürlicher Größe und nach der Linie III-III in Fig. 4 geschnitten,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Stein nach Fig. 3 längs der Linie IV-IV geschnitten.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Sätze von feuerfesten Auskleidungssteinen vorgesehen, wobei jeder Stein α Segmentringform auf-

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weist und geeignet ist, mit benachbarten Steinen ineinandergreifend zusammenzuwirken.

Das Ineinandergreifen wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß Kämme k und Kerben m an den Enden jeden Steines vorgesehen sind, die, wie Fig. 1 zeigt, paarweise zusammenwirken, wenn die Brennkammer errichtet wird.

Jeder Satz Steine ist in einer U-förmig gebogenen Längsführungsplatte b gehalten, die an jedem Ende mit Schrauben c an einen Endring d geschraubt ist. Die Steine sind ferner mit abgerundeten Lippen; ausgerüstet, die die Längsführungsplatten umfassen. Der Querschnitt der Platten ist so gewählt, daß sie in Längsrichtung biegungssteif sind, aber in Umfangsrichtung genügend Beweglichkeit besitzen. Die Längs-Seiten b¹ der Platten umgreifen gleichgeformte Kanten der Steine, die außerdem noch Längslippen i aufweisen, die die Metallplatten in der Gesamtanordnung schützen.

Die Endringe sind in ihrer gegenseitigen Lage zweckmäßig durch zwei oder mehr sich in Längsrichtung erstreckende Brückenstücke e gehalten, und an der Außenseite der Längsführungsplatten sind zwei oder mehr Deckplatten / vorgesehen, die zweckmäßig durch dieselben Deckelschrauben gehalten werden, die auch die Längsführungsplatten halten. Diese Deckplatten weisen Durchbrüche g auf, die mit dem in Längsrichtung verlaufenden Zwischenraum h der Längsführungsplatten übereinstimmen, so daß Luft durch die Durchbrüche zur Kühlung dieser Stellen einwärts strömen kann.

Die Deckelschrauben c sind im Abstand von den Längsseiten der Längsführungsplatten angebracht, damit diese Teile der Platten außerhalb der Deckelschrauben bewegungsfrei bleiben, wenn die Steine sich ausdehnen oder sich zusammenziehen.

Nach Errichtung ist ein feuerfest ausgekleideter Zylinder entstanden, in dem die Längsführungsplatten b vor der innerhalb des Zylinders befindlichen Flamme durch die überhängenden Lippen i der Steinkanten geschützt sind. Außerdem werden die Seiten der Längsführungsplatten durch den Luftkühlstrom durch die Durchbrüche b geschützt. Auf- oder Abstromteile des durch den feuerfest ausgekleideten Zylinder gebildeten Flammrohres können an den Endringen zweckmäßig befestigt sein, beispielsweise durch weitere Deckelschrauben.

Claims

Patentansprüche:

1. Zylindrischer Heiz- oder Verbrennungsraum, insbesondere für Gasturbinen, bestehend aus einem Innenfutter, das aus zwischen metallischen Endringen in Stellung gehaltenen feuerfesten Steinen zusammengesetzt ist, die in Längsrichtung aneinanderstoßen, in Umfangsrichtung jedoch jeweils einen Abstand voneinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine (α) in einer Reihe von Längsstreifen angeordnet sind, die an beiden Enden von den Endringen (d) einen Abstand aufweisen, wobei jeder Streifen von Steinen durch eine einzelne, an jedem ihrer beiden Enden mit den Endringen (d) verbundene metallische Längsführungsplatte (b) von außen gehalten wird und wobei der Querschnitt der Platten (b) so bemessen und ausgebildet ist, daß die Platten um ihre Querachse biegungssteif sind, um ihre Längsachse jedoch nicht.

2. Heizraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten der Längsführungsplatten (Jb) einwärts gebogen sind, um so die Steine (α) zu umfassen und die Steine in ihrer Lage zu halten.

3. Heizraum nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine mit Längslippen (i) versehen sind, die die Längsseiten der Platten vor der innerhalb des Zylinders befindlichen Flamme schützen.

4. Heizraum nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Platten mit den Endringen Deckelschrauben vorgesehen sind.

5. Heizraum nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Mehrzahl der Längsführungsplatten (b) Deckplatten (J) vorgesehen sind, die Durchbrüche (§·) aufweisen, die mit den in Längsrichtung verlaufenden Zwischenräumen (Ji) zwischen den Längsführungsplatten übereinstimmen, um das Durchführen von Luft durch diese Zwischenräume zum weiteren Schutz der Längsseiten der Längsführungsplatten gegen Überhitzung zu gestatten.

6. Heizraum nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere metallische Brückenstücke (e) vorgesehen sind, die die Endringe in starrer Verbindung halten und so ein starres Skelett bilden, an dem die Längsführungsplatten mit ihren Steinen und Deckplatten zur Bildung eines vollständigen Zylindermantels befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 268 030;
USA.-Patentschrift Nr. 2 530 019.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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